Absorção da radiação solar na Terra

29 de junho, 2025 às 21:11 | Postado em Atmosfera, Radiação

Se um corpo absorve radiação eletromagnética de um certo comprimento de onda, assim como a emite, então por que o espectro de absorção observado na superfície da Terra parece um espectro de banda, mas o espectro de emissão parece um espectro contínuo?

O questionamento começa com um equívoco indicado a seguir:

Se um corpo absorve radiação eletromagnética de um certo comprimento de onda, assim como a emite …

Este equívoco é recorrente e já foi discutido na postagem Um mal-entendido sobre absorção e emissão da radiação térmica.

Conforme foi estabelecido por G. Kirchhoof (1860) no artigo  “Sobre a relação entre a emissividade e a capacidade de absorção de corpos” , os corpos apresentam idêntica emissividade e absortância (capacidade de absorção) da radiação na situação de equilíbrio termodinâmico.

A Terra, além de refletir parte da radiação solar, emite radiação eletromagnética (radiação térmica) na faixa de infravermelho longo correspondente a uma temperatura de aproximadamente 255 K conforme discutido em Aquecimento da atmosfera terrestre por efeito estufa. A emissão da radiação térmica se dá em um espectro contínuo regido pela Lei de Planck.

A radiação eletromagnética  que atinge a Terra, provinda do Sol, também é regida pela Lei de Planck e corresponde à temperatura do corpo negro de aproximadamente 5800 K (temperatura da superfície do Sol de onde se origina a radiação solar que chega na Terra).

Na figura 1 está representada em amarelo a distribuição espectral da radiação solar que chega no topo da atmosfera da Terra. Percebe-se que tal radiação é contínua conforme o esperado pela Lei de Planck.

O espectro da radiação observado na superfície da Terra (em vermelho na figura 1) difere do espectro no topo da atmosfera devido aos gases atmosféricos. Diversas  bandas de absorção causadas pelo ozônio, oxigênio, gás carbônico e vapor de água  estão indicadas na figura 1.

“Docendo discimus.” (Sêneca)